Capitolul III: Conformitatea medie nu exclude riscurile locale
La locul de lucru al bulonării la rece se întâlnește adesea o anormalitate greu de interpretat:
În aceeași serie de materiale, pe același echipament și cu același set de matrice, majoritatea produselor sunt fabricate normal, doar câteva exemplare prezintă fisurări ocazionale. Verificarea ulterioară a certificatului de calitate, a compoziției chimice, a durității și a rezistenței la încordare arată totuși rezultate conforme.
Așadar, mulți se întreabă:
Dacă materialul are probleme, de ce nu se sparg toate piesele din lot?
Cheia stă în faptul că:
Certificatul de calitate reflectă rezultatele reprezentative ale lotului, în timp ce fisurările la bulonarea la rece pot apărea chiar în cele mai slabe zone ale materialului.
I. Fisurarea unor piese nu înseamnă neapărat o anomalie la întregul lot
Fisurarea la bulonarea la rece nu are o singură cauză.
De la laminarea în oțelărie, transportul și schimbarea încărcăturilor, până la tracția prin trefilare și formarea prin bulonare la rece, orice anormalitate locală apărută într-una dintre etape poate fi amplificată în procesul următor de mare deformare.
Prin urmare, situația „majoritatea bun, câteva fisurate” indică de obicei că s-a modificat vreo condiție locală în cadrul materialului sau al procesului de producție.
Această schimbare poate afecta doar o anumită porțiune din rola de bandă, o anumită față a suprafeței materialului sau o scurtă fază a producției continue, astfel încât nu se manifestă printr-o fisurare simultană a întregului lot.
II. Riscul local poate proveni de la întreaga lanță tehnologică
1. Defecte inițiale generate în procesul de laminare din oțelărie
În timpul laminării, firul metalic poate prezenta pliere, urechi, crăpături, impurități introduse sau alte anormalități locale ale suprafeței.
O parte dintre defecte nu sunt vizibile în forma rondelei; ele devin evidente treptat după decaparea acidă, trefilarea sau deformarea prin bulonare la rece. În special în zonele cu nivel ridicat de deformare, defectele preexistente pot să se extindă și mai mult în direcția curgerii metalului.
2. Deteriorări mecanice provocate în cursul transportului și transferului
Dacă, în timpul ridicării, depozitării sau mutării rondelelor și semifabricatelor filiforme au loc lovituri, frecări sau presiuni locale, pot rămâne zgârieturi, amprente sau straturi superficiale deteriorate.
Aceste leziuni nu necesar se manifestă imediat, dar, ajungând la operația de bulonare la rece, pot deveni puncte de concentrare locală a tensiunilor.
3. Deteriorări aduse în procesul de trefilare și transformare
Uzura matricelor de trefilare, starea anormală a găurilor matricelor, precum și prezența de dungi sau asperități pe roțile de ghidare sau pe roțile de trecere pot genera pe suprafața firului metalic zgârieturi longitudinale, continue sau intermitente.
Acest tip de defecte, după fosfatare-saponificare, nu este mereu ușor de identificat direct; în schimb, în timpul marii deformări plastice la bulonarea la rece, locurile zgâriate pot fi încă și mai mult întinse, manifestându-se în final prin fisurări locale.
4. Anomalii generate în procesele de alimentare, tăiere și bulonare la rece
Dacă există dungi ascuțite în zona de trecere a mașinii de bulonare, dacă foarfeca sau matricele de tăiere sunt uzate, iar jocul lama-matrice este anormal, atunci capetele sau suprafața bilaterelor pot fi deteriorate.
Dacă rotunjirea colțurilor matricelor, coaxialitatea, distribuția pasurilor de lucru sunt inadecvate, sau dacă raportul de bulonare într-un singur pas și nivelul local de deformare sunt prea mari, chiar și când performanța generală a materialului este conformă, unele zone locale pot totuși depăși capacitatea lor reală de deformare.
5. Existența unor zone locale slabe în interiorul materialului
Segregația, impuritățile mari sau aglomerate, inomogenitatea locală a structurii, precum și anumite anomalii metalografice pot duce la diferențe în capacitatea de deformare a materialului în diferite locuri.
Majoritatea zonelor se pot lărgi normal, însă zonele locale slabe pot forma mai întâi microcrăpături sub condiții complexe de încărcare, extinzându-se treptat în stațiile următoare.
Însă descoperirea segregării, a impurităților sau a diferențelor structurale nu dovedește direct că materialul este cauza crăpăturilor. Este necesar să se stabilească dacă aceste anomalii corespund cu adevărat punctului inițial al crăpăturilor și regulilor de apariție a acestora.
III. De ce teste obișnuite pot totuși să fie conforme?
O bobină de sârmă poate avea o lungime de mii de metri, în timp ce analizele privind compoziția chimică, structura metalografică și proprietățile mecanice reprezintă doar câteva puncte selectate limitate.
Dacă anomaliile locale nu intră în proba analizată, rezultatele testelor pot părea perfect normale.
De asemenea, unele defecte nu sunt originare din materialele furnizate de oțelărie, ci apar în procesele de transport, tracțiune, alimentare, tăiere sau bulonare rece. În astfel de situații, revizuirea certificatului original al materialului devine dificilă pentru a găsi răspunsul.
Așadar:
Conformitatea testelor confirmă doar că probele prelevate respectă cerințele, dar nu înseamnă că întreaga bobină de material, în fiecare punct și în fiecare operație ulterioară, este lipsită de riscuri locale.
IV. Adevărata dificultate nu constă în enumerarea cauzelor, ci în identificarea punctului inițial
Crăpăturile ocazionale pot proveni fie din material, fie din matrice, echipamente sau procese; pot fi, de asemenea, defecte locale relativ ușoare, amplificate simultan de următoarele deformări mari și fluctuațiile procesului.
Crăpăturile generate de diferite cauze prezintă uneori aspecte externe foarte similare. Doar pe baza unui certificat al materialului, a unui rezultat de testare sau chiar a unei fotografii a crăpăturii, de obicei nu este suficient să se atribuie clar responsabilitatea.
Judecata profesională trebuie să rezolve în primul rând următoarele probleme:
Acest lucru necesită o evaluare integrată bazată pe morfologia crăpăturilor, poziția lor de apariție, segmentul bobinei, regulile producției și condițiile de funcționare la fața locului. În ceea ce privește modalitățile concrete de luare a probelor, distingerea sursei defectelor și stabilirea ordinei verificărilor, acestea trebuie elaborate separat în funcție de structura produsului și de condițiile specifice ale locului.
Punctul de vedere al inginerilor
Faptul că doar câteva produse dintr-o singură serie de materiale prezintă crăpături nu este deloc paradoxal.
Procesele de laminare la oțelărie, transportul și schimbul de containere, tracțiunea și transformarea, alimentarea și tăierea, matricea, procesul tehnologic și starea internă a materialului pot genera toate riscuri locale.
În capitolul III trebuie să ținem minte doar o singură frază:
Conformitatea întregii serii reflectă nivelul mediu al lotului, în timp ce producția în masă stabilă testează tocmai cele mai slabe condiții locale.
- În ce etapă au apărut inițial defectele;
- De ce afectează doar un număr redus de produse;
- Și în ce condiții au fost amplificate până la formarea crăpăturilor.
Când apar crăpături ocazionale, cel mai important lucru nu este să decidem imediat dacă „problema provine din material” sau „din procesul clientului”, ci să identificăm exact etapa în care defectul s-a format și a fost amplificat. Doar atunci când dovezile se pot corela reciproc, deciziile privind atribuirea responsabilității și măsurile de îmbunătățire vor avea sens.
Dacă vă confruntați cu situația în care majoritatea produselor din aceeași serie sunt normale, iar doar câteva prezintă crăpături ocazionale, puteți furniza marca materialului, diametrul sârmei, stația unde au apărut crăpăturile și fotografii ale acestora. Grupul Creation Group poate combina starea materialului cu procesul de fabricație la fața locului, ajutând la stabilirea priorităților de investigare și reducând eforturile repetate de încercări și erori între material, matrice și echipament.
Anunț pentru următorul episod
Capitolul IV: „Rata sferoidizării este conformă, de ce rezistența la deformare în bulonarea rece continuă să fluctueze?”